Principi di base dell'elaborazione laser
L'incisione laser è l'applicazione più comune per i sistemi laser. Secondo il meccanismo di interazione tra il raggio laser e il materiale, l'elaborazione laser può essere approssimativamente divisa in elaborazione termica laser ed elaborazione fotochimica.
Il trattamento termico laser si riferisce all'uso dell'effetto termico generato dal raggio laser proiettato sulla superficie del materiale per completare il processo di elaborazione, tra cui saldatura laser, incisione e taglio laser, modifica della superficie, marcatura laser laser, perforazione laser e micromachining, eccetera.; l'elaborazione della reazione fotochimica si riferisce a Il raggio laser viene irradiato all'oggetto e il fotone ad alta energia laser ad alta densità viene utilizzato per avviare o controllare il processo della reazione fotochimica. Compresi deposizione fotochimica, stereolitografia, incisione laser e incisione, ecc.
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principio
L'elaborazione laser consiste nell'utilizzare l'energia della luce per mettere a fuoco l'obiettivo per ottenere un'alta densità di energia nel punto focale e processare per effetto fototermico. L'elaborazione laser non richiede strumenti, la velocità di elaborazione è elevata, la deformazione superficiale è ridotta e possono essere lavorati vari materiali. Il raggio laser viene utilizzato per elaborare vari materiali, come foratura, taglio, taglio a cubetti, saldatura e trattamento termico. Alcune sostanze con livelli di energia metastabile assorbiranno l'energia della luce sotto l'eccitazione di fotoni esterni, in modo che il numero di atomi nel livello di alta energia sia maggiore del numero di atomi nel livello di bassa energia, il numero di particelle viene invertito. Se un raggio di luce viene irradiato, l'energia del fotone è uguale alla differenza tra queste due energie. In questo momento, vengono generate radiazioni stimolate e viene emessa una grande quantità di energia luminosa.
Rispetto alla tecnologia di elaborazione tradizionale, la tecnologia di elaborazione laser presenta i vantaggi di una riduzione degli sprechi di materiale, di un evidente costo in produzione su larga scala e di una forte adattabilità alla lavorazione di oggetti. In Europa, la tecnologia laser viene sostanzialmente utilizzata per saldare materiali speciali come gusci e basi per auto di fascia alta, ali di aerei e fusoliere di veicoli spaziali.
1. La densità di potenza del laser è elevata, la temperatura del pezzo aumenterà rapidamente dopo aver assorbito il laser e si scioglierà o vaporizzerà. Anche i materiali con alto punto di fusione, elevata durezza e qualità fragile (come ceramiche e diamanti) possono anche essere lavorati con il laser;
2. La testina laser non è in contatto con il pezzo in lavorazione e non vi sono problemi di usura dello strumento di lavorazione;
3. Il pezzo in lavorazione non è soggetto a sollecitazioni e non è facilmente contaminabile;
4. Può lavorare il pezzo in movimento o il materiale sigillato nella calotta di vetro;
5. L'angolo di divergenza del raggio laser può essere inferiore a 1 milli-arco, il diametro del punto può essere piccolo quanto i micron, il tempo di azione può essere breve quanto i nanosecondi e i picosecondi e la potenza di uscita continua dei laser ad alta potenza può raggiungere i chilowatt a dieci kilowatt. Classe, quindi il laser è adatto sia per la micro-lavorazione di precisione che per la lavorazione di materiali su larga scala;
6. Il raggio laser è facile da controllare ed è facile da combinare con macchinari di precisione, tecnologia di misurazione di precisione e computer elettronici per ottenere un elevato grado di automazione nell'elaborazione e un'elevata precisione di elaborazione;
7. In ambienti difficili o in luoghi di difficile accesso per gli altri, l'elaborazione laser può essere eseguita con robot.
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L'elaborazione laser è un'elaborazione senza contatto e l'energia e la velocità di movimento del raggio laser ad alta energia sono regolabili, quindi può raggiungere una varietà di scopi di elaborazione. Può lavorare una varietà di metalli e non metalli, in particolare materiali con elevata durezza, elevata fragilità e alto punto di fusione. La flessibilità di elaborazione laser viene utilizzata principalmente per il taglio, il trattamento delle superfici, la saldatura, la marcatura e la perforazione. Il trattamento della superficie laser include tempra laser, rivestimento laser, lega laser e fusione della superficie laser.